Le processus de
l'électrophorèse utilise un champ de charge électrique pour séparer les
particules chargées. Il est couramment utilisé en biologie pour séparer des
molécules d'ADN ou de protéines. Diverses procédures peuvent être utilisées, en
fonction du type et de la taille des molécules à séparer, mais tous les
procédés nécessitent une source de charge, un moyen de support, et une solution
tampon.
Toutes les
procédures d'électrophorèse séparer des molécules en fonction de leur charge et
de taille. Un champ électrique est appliqué à des molécules, et étant donné que
les molécules sont électriquement chargées, ceci résulte en une force agissant
sur les molécules. Plus la charge de la molécule est grande, plus la force
appliquée par le champ électrique et le plus loin de la molécule se déplace à
travers le milieu de support. Taille affecte également dans quelle mesure une
molécule se déplace - une grosse molécule ne bougera pas jusqu'à une petite
molécule avec la même charge. Le rapport de la charge à la masse d'une molécule
détermine dans quelle mesure il se déplace à travers le milieu de support.
Différents types
de gels sont le moyen de support le plus couramment utilisé pour
l'électrophorèse. Les gels peuvent être en dalle ou sous forme de tube. Les plaques
de gel permettent de nombreux échantillons à être exécutés en même temps, ils
sont la méthode la plus couramment utilisée dans les laboratoires. Les gels de
métro, cependant, permettent une meilleure résolution des résultats de
l'échantillon, de sorte qu'ils sont parfois un meilleur choix pour
l'électrophorèse des protéines.
Le gel d'agarose
est une substance couramment utilisé pour l'électrophorèse de l'ADN et d'autres
acides nucléiques. L'agarose crée une grande structure des pores, de sorte que
les grosses molécules qui doivent souvent être exécutés à travers le gel pour
analyser l'ADN peuvent se déplacer plus facilement. Un autre type de gel est
habituellement utilisé si le but est de séquencer des molécules d'ADN plus
petits, cependant. Ce gel, appelé un dénaturant sur gel de polyacrylamide ou
tout simplement un gel de séquençage, donne des résultats avec une résolution
beaucoup plus élevée. Les résultats permettent un scientifique pour distinguer
entre deux segments d'ADN qui diffèrent par une seule paire de bases.
Les gels acrylamide
sont généralement utilisés pour la séparation des protéines. Le procédé le plus
courant est appelé dodécylsulfate de sodium polyacrylamide gel d'électrophorèse
(SDS-PAGE). SDS est un détergent qui dénature les protéines. Le gel est exécuté
avec un tampon qui contient une couche d'ions de faible mobilité et une couche
d'ions à haute mobilité. Ces couches permettent de séparer les protéines en
fonction de leur taille. Les protéines sont également exécutées parfois dans
des gels natifs, qui ne dénaturent pas les protéines.
Deux techniques
plus avancées sont l'électrophorèse capillaire et 2-D. La procédure de force
capillaire des molécules à travers un tube capillaire avec la charge électrique
et donne des résultats très précis. Électrophorèse 2-D sépare des molécules le
long d'un axe x et un axe y. Les molécules sont séparées par taille le long
d'un axe et par une charge le long de l'autre axe.
